Dynamics of the Demographic Structure and Types of Cypripedium Calceolus L. Cenopopulations in the Southern Taiga Subzone

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Cypripedium calceolus L. has an international and regional protection status. It is classified into a category of the IUCN Red List (Europe) and included in the lists of species protected by the Bern Convention and the CITES Convention. The species is listed in the Red Data Book of the Russian Federation (2008) and the Red Data Book of the Kirov Region (conservation status category III). It is taken under control within the specially protected areas of the Kirov Region. In the studied area, protecting the species requires the development and organization of effective measures based on the demographic and cenopopulation parameters of the species in the region. The aim of the research was to identify the phytocenotic confinement and analyze the demographic and ontogenetic structure dynamics of the C. calceolus cenopopopulations growing in anthropogenically modified communities in the southern taiga subzone of the Kirov Region. Objects and methods. From 2021 to 2023, seven C. calceolus cenopopulations were studied in various types of forests growing on the slopes of the above-floodplain terraces of the Vyatka River valley side in the southern taiga subzone (Slobodskoy district of the Kirov Region). Conventional geobotanical and population-ontogenetic methods and methodological approaches were employed in the research. Results. The study determined the phytocenotic confinement of the species in different forest types within the southern taiga subzone of the Kirov Region. The dynamics of the demographic and ontogenetic characteristics of the species over a 3-year observation period (from 2021 to 2023) was revealed. Conclusion. The studied cenopopulations are confined to young and middle-aged coniferous-green moss, grass and forb-green moss stands of varying stocking levels. Analysis of the integral characteristics of the species showed that the studied cenopopulations are normal, incomplete, with varying self-sustaining efficiency (according to the classification using the recovery index), perspective and unstable (according to the classification using the replacement index). Averaged annual ontogenetic spectra are mainly right-sided with a predominance of generative plants. It was stated that the main method of self-maintenance in the studied cenopopulations is vegetative reproduction with slight rejuvenation while seed reproduction is rare. According to the “delta-omega” system, the studied cenopopulations were found to be in a relatively stable young state; in some years slight shifts towards rejuvenation or senescence were observed.

About the authors

Yulia V. Gudovskikh

Professor Zhitkov Federal State Budgetary Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming

Author for correspondence.
Email: gudovskih.yulia@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7955-0803
SPIN-code: 5438-0187

Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, Department of Plant Ecology and Resources

Russian Federation, 79, Preobrazhenskaya St., Kirov, 610020

Tatiana L. Egoshina

Professor Zhitkov Federal State Budgetary Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming

Email: gudovskih.yulia@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4663-2332
SPIN-code: 6737-1267

Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Plant Ecology and Resources

Russian Federation, 79, Preobrazhenskaya St., Kirov, 610020

Yulia O. Bushueva

Professor Zhitkov Federal State Budgetary Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming

Email: gudovskih.yulia@mail.ru
SPIN-code: 7725-6795

Junior Researcher, Department of Plant Ecology and Resources

Russian Federation, 79, Preobrazhenskaya St., Kirov, 610020

Ekaterina A. Luginina

Professor Zhitkov Federal State Budgetary Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming

Email: gudovskih.yulia@mail.ru
SPIN-code: 3973-5545

Researcher, Department of Plant Ecology and Resources

Russian Federation, 79, Preobrazhenskaya St., Kirov, 610020

Anastasia A. Sorokina

Professor Zhitkov Federal State Budgetary Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming

Email: gudovskih.yulia@mail.ru
SPIN-code: 3294-3276

Junior Researcher, Department of Plant Ecology and Resources

Russian Federation, 79, Preobrazhenskaya St., Kirov, 610020

References

  1. I. V. Orchids of Russia (biology, ekology and prorection). Moscow, KMK Scientific Press Ltd.; 2014. 437 р. (In Russ.).
  2. Denisova L. V., Vakhrameeva M. G. Genus slipper (Venus slipper) – Cypripedium L. Biological flora of Moscow region. Moscow, Moscow State University Publ.; 1978. Vol. 4. Рp. 62–70. (In Russ.).
  3. Kull T. Cypripedium calceolus L. Journal of Ecology. 1999;87(5):913–924. doi: 10.1046/j.1365-2745.1999.00407.x
  4. The IUCN Red List of Threatened Species. Version 2024-1. Available from: https://www.iucnredlist.org [Accessed 10 Sept. 2024].
  5. Bilz M., Kell S. P., Maxted N. et al. European Red List of Vascular Plants. Luxembourg, Publications Office of the European Union; 2011. 131 р. doi: 10.2779/8515
  6. The Red Book of the Russian Federation (plants and fungi). Bardunov L. V., Novikov A. S. (eds.). Moscow, KMK Scientific Press Ltd., 2008. 855 р. EDN: TCNFXR (In Russ.).
  7. Baranova O. G., Egoshina T. L., Kondakova L. V. et al. The Red Book of the Kirov Region: animals, plants, mushrooms. 2-nd edition. Kirov, Kirov Regional Printing House; 2014. 336 р. EDN: UASRHR (In Russ.).
  8. Nicolè F., Brzosko E., Till-Bottraud I. Population viability analysis of Cypripedium calceolus in aprotectedarea: longevity, stability andpersistence. Journal of Ecology. 2005;93(4):716–726. doi: 10.1111/j.1365-2745.2005.01010.x
  9. Brzosko E., Wróblewska A., Ratkiewicz M. et al. Genetic diversity of Cypripedium calceolus at the edge and in the centre of its range in Europe. Annales Botanici Fennici. 2009;46(3):201–214. doi: 10.5735/085.046.0303
  10. Vorobyova E. G., Moskvicheva L. A. Materials on the biology of the Venus slipper Cypripedium calceolus L. in the Kandalaksha Nature Reserve. In: Rare plant species in nature reserves. Collection of scientific papers. Moscow, Central Scientific Research Laboratory of Glavokhoty of the RSFSR, 1987. Pp. 137–146. (In Russ.).
  11. Blinova I. V. Populations of orchids at the northern limit of their distribution (Murmansk Oblast): Effect of climate. Russian Journal of Ecology. 2008;(1):28–35. EDN: IBYSEJ (In Russ.).
  12. Dyachkova T. Yu., Shuyskaya E. A., Milevskaya S. N. Dynamics of the state of Cypripedium calceolus L. populations in the Kivach Nature Reserve (Karelia). In: Biodiversity, protection and rational use of plant resources of the North. Materials of the XI Perfilyev Scientific Readings dedicated to the 125th anniversary of the birth of I. A. Perfilyev (Arkhangelsk, May 23-25, 2007). In 2 parts. Arkhangelsk, Arkhangelsk State Technical University Publ.; 2007. Part 1. Pp. 44–47. (In Russ.).
  13. Martynenko V. A., Poletaeva I. I., Teteryuk B. Yu. et al. Biology and ecology of rare plants of the Komi Republic. Ekaterinburg, UB RAS Publ.; 2003. 182 р. EDN: QKMJYN (In Russ.).
  14. Kirillova I. A. Orchids of the Pechora-Ilychsky Reserve (Northen Ural). Syktyvkar, IB Komi SC UB RAS; 2010. 144 p. EDN: QKTLCL (In Russ.).
  15. Fedchenko I. A., Puchnina L. V. Seasonal and multiyear dynamics of the cenopopulations of Calypso bulbosa (L.) Oakes and Cypripedium calceolus L. (Orchidaceae) in the Pinezhsky Nature Reserve. In: The role of botanical gardens and protected natural areas in the study and conservation of plant and fungal diversity. Proceedings of the All-Russian scientific and practical conference with international participation (Yaroslavl, October 13-16, 2011). Yaroslavl, YSPU Publ.; 2011. Рр. 155–158. (In Russ.).
  16. Puchnina L. V. Status of Calypso bulbosa and Cypripedium calceolus (Orchidaceae) popula-tions in the Pinega State Nature Reserve. Nature Conservation Research. 2017;2(S1):125–150. doi: 10.24189/ncr.2017.023; EDN: YMDDFH (In Russ.).
  17. Fardeeva M. B., Chizhikova N. A., Krasilnikova O. V. Long-term dynamics of ontogenetic and spatial structure in Cypripedium calceolus L. cenopopulations. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki (Proceedings of Kazan University. Natural Sciences Series). 2010; 152(3):159–173. EDN: NBQDNN (In Russ.).
  18. Khapugin A. A., Semchuk A. A., Silaeva T. B. et al. A comparative characteristics of Cypri-pedium calceolus L. (Orchidaceae, monocoty-ledones) coenopopulations in the Republic of Mordovia. Povolzhskiy Journal of Ecology. 2014;(3):403–410. EDN: SYBFUV (In Russ.).
  19. Chirkova N. Yu., Suleimanova V. N., Egoshina T. L. et al. Ecological phytocenosis and demographic characteristics of Cypripedium calceolus (Orchidaceae) populations in conditions of southern taiga forests in Kirov Region. Vestnik of Tver State University. Series: Biology and Ecology. 2011;(24):117–126. EDN: OPIMAF (In Russ.).
  20. Egorova N. Yu., Egoshina T. L. New locations of rare vascular plant species on cut-over peat lands (on the example of Kirov Region). Samara Journal of Science. 2018;7(3):35-41. EDN: XUXHRB (In Russ.).
  21. Egorova N. Yu., Suleimanova V. N., Egoshina T. L. Dynamics of the demographic structure of populations of Cypripedium calceolus L. (Orchidaceae) in the Valley of the River Vyatka. Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological Series. 2020; 125(2): 51–59. EDN: JXRWIA (In Russ.).
  22. Order No. 367 of the Ministry of Natural Resources and Environment of the Russian Federation “On Approval of the List of Forest Zones of the Russian Federation of the List of Forest Regions of the Russian Federation” dated August 18, 2014. Available from: https://minjust.consultant.ru/files/11733 [Accessed 13 September 2024]. (In Russ.).
  23. Weather for 240 countries of the world. Rp5.ru. Reliable prognosis. Available from: https://rp5.ru/ [Accessed 15 September 2024].
  24. Perevedentsev Yu. P., Frenkel M. O., Shay-mardanov M. Z. et al. Modern changes of cli-mate conditions and resources of the Kirov Region. Monograph. Kazan, Kazan State Uni-versity Publ.; 2010. 242 р. EDN: OTSWBJ (In Russ.).
  25. Andreeva Е. N., Bakkal I. Yu., Gorshkov V. V. et al. Methods of studying forest communities. Monograph. St. Petersburg, Saint Petersburg State University; 2002. 240 p. EDN: YSEXKF (In Russ.).
  26. Smirnova O. V., Zaugolnova L. B., Ermakova I. M. et al. Coenopopulations of plants (basic concepts and structure). Moscow, Nauka; 1976. 217 р. EDN: RECNZX (In Russ.).
  27. Fardeeva M. B. Ontogeny of Cypripedium cal-ceolus L. In: Ontogenetic atlas of medicinal plants. Yoshkar-Ola, Mari State University; 2002. Vol. 3.Рр. 114–119. (In Russ.).
  28. Rabotnov T. A. The life cycle of perennial herbaceous plants in meadow cenoses. Trudy BIN AS USSR. Ser. 3 Geobotany. Moscow, Leningrad, USSR Academy of Sciences Pub-lishing House; 1950. Vol. 6. Рр. 7–204. (In Russ.).
  29. Uranov A. A., Smirnova O. V. Classification and main features of the development of populations of perennial plants. Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological Se-ries. 1969;74(1):119–134. (In Russ.).
  30. Zhukova L. A. Population life of meadow plants. Monograph. Yoshkar-Ola, RIIK Lanar Publ.; 1995. 224 р. (In Russ.).
  31. Zhivotovsky L. A., Osmanova G. O. Popula-tion biogeography of plants. Yoshkar-Ola, Vertola Publ.; 2019. 128 р. EDN: WCNJHR (In Russ.).
  32. Zhivotovsky L. A. Ontogenetic states, effec-tive density, and classification of plant popu-lations. Russian Journal of Ecology. 2001;(1):3–7. EDN: KLQNCL (In Russ.).
  33. Тhe Plant List. Available from: http://www.theplantlist.org/ [Accessed 15 Sept. 2024].
  34. Zaitsev G. N. Mathematical statistics in exper-imental botany. Moscow, Nauka; 1984. 424 p. (In Russ.).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».